RU2503836C1 - Four-cylinder plunger-free engine - Google Patents

Four-cylinder plunger-free engine Download PDF

Info

Publication number
RU2503836C1
RU2503836C1 RU2012150602/06A RU2012150602A RU2503836C1 RU 2503836 C1 RU2503836 C1 RU 2503836C1 RU 2012150602/06 A RU2012150602/06 A RU 2012150602/06A RU 2012150602 A RU2012150602 A RU 2012150602A RU 2503836 C1 RU2503836 C1 RU 2503836C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
piston
control unit
cylinders
common
Prior art date
Application number
RU2012150602/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Борисович Болотин
Original Assignee
Николай Борисович Болотин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Борисович Болотин filed Critical Николай Борисович Болотин
Priority to RU2012150602/06A priority Critical patent/RU2503836C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2503836C1 publication Critical patent/RU2503836C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: four-cylinder plunger-free engine comprises two engine housings and four cylinders. Opposed piston sets are fitted there inside. Besides, said engine comprises common intake manifold, individual intake manifolds, common exhaust gas manifold, individual exhaust manifolds, spark plugs and control system with control unit. In compliance with this invention, every fuel atomiser is arranged in common intake manifold. Said piston sets are configured to integral unit with two ends and cylindrical body wherein radially mounted are permanent magnets. Common excitation winding is fitted outside engine housings. Control system comprises control unit, pressure control gages and piston position transducers, all being mounted at all cylinders. Note here that control unit is connected with pressure gages and spark plugs.
EFFECT: higher efficiency and reliability.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к энергетическим установкам и может быть использовано в автомобилестроении, тяжелом машиностроении и малой энергетике, в частности в виде вспомогательных двигателей транспортных механизмов на передвижных или переносных электростанциях, электросварочных агрегатах и др. Наиболее оптимальным в двигателестроении принято считать четырехцилиндровый двигатель.The invention relates to power plants and can be used in the automotive industry, heavy machinery and small energy, in particular in the form of auxiliary engines of transport mechanisms in mobile or portable power plants, electric welding units, etc. The four-cylinder engine is considered to be the most optimal in engine building.

Известен свободнопоршневой двигатель по А. Св. СССР А.с. 985365 СССР, МКИ 5 F02B 71/04. опубл. 30.12.82, содержащий дизельный двигатель внутреннего сгорания, линейный генератор и систему подачи топлива. Двигатель представляет собой цилиндр с торцевыми камерами сгорания, в районе которых расположены впускные и выпускные клапаны. Внутри цилиндра расположены поршни, соединенные перемычкой (штоком).Famous free piston engine according to A. St. USSR A.S. 985365 USSR, MKI 5 F02B 71/04. publ. 12.30.82, containing a diesel internal combustion engine, a linear generator and a fuel supply system. The engine is a cylinder with end combustion chambers, in the area of which there are intake and exhaust valves. Inside the cylinder there are pistons connected by a jumper (rod).

Генератор состоит из статора, якоря и систем возбуждениями снятия нагрузки. Статор выполнен в виде обмоток статора и обмоток возбуждения. Эти обмотки укреплены на внешней поверхности цилиндра. Якорь выполнен в виде обмоток токоприемной и возбуждения, которые уложены внутри поршней и соединены друг с другом последовательно. Система возбуждения выполнена в виде присоединительных клемм возбуждения, а система съема нагрузки выполнена в виде клемм съема нагрузки.The generator consists of a stator, an armature and systems with load-lifting excitations. The stator is made in the form of stator windings and field windings. These windings are mounted on the outer surface of the cylinder. The anchor is made in the form of current collector and field windings, which are laid inside the pistons and connected to each other in series. The excitation system is made in the form of connecting excitation terminals, and the load shedding system is made in the form of load shedding terminals.

Система подачи топлива представляет собой форсунки, расположенные в торцевых частях цилиндра и предназначенные для подачи топлива в камеру сгорания.The fuel supply system is a nozzle located in the end parts of the cylinder and designed to supply fuel to the combustion chamber.

Процесс преобразования энергии делится на два основных цикла: первый цикл - преобразование энергии из химической энергии топлива в механическую энергию движения поршней, а второй - механическая энергия движения поршней преобразуется в электрическую энергию. Первый цикл представляет собой рабочий процесс двухтактного дизельного двигателя, а второй, в свою очередь, делится на два этапа. На первом этапе посредством пересечения обмоткой первого поршня магнитного поля, созданного первой обмоткой статора (обмоткой возбуждения), производится возбуждение магнитного поля в первом поршне. На втором этапе происходит образование и съем электроэнергии, при чем обмотка первого поршня играет роль обмотки возбуждения для второго поршня.The energy conversion process is divided into two main cycles: the first cycle is the conversion of energy from the chemical energy of the fuel into the mechanical energy of the movement of the pistons, and the second - the mechanical energy of the movement of the pistons is converted into electrical energy. The first cycle is the workflow of a two-stroke diesel engine, and the second, in turn, is divided into two stages. At the first stage, by crossing the winding of the first piston of the magnetic field created by the first stator winding (field winding), a magnetic field is excited in the first piston. At the second stage, the formation and removal of electricity occurs, and the winding of the first piston plays the role of the field winding for the second piston.

Использование принципа электромагнитов в обеих частях линейного генератора позволяет получить высокую мощность магнитного поля, и, как следствие, минимизировать размеры установки.Using the principle of electromagnets in both parts of the linear generator allows you to get a high power magnetic field, and, as a result, minimize the size of the installation.

Однако известное устройство имеет следующие недостатки. При работе устройства движение одного поршня используется для возбуждения магнитного поля в другом. Это приводит к потере рабочего процесса первого поршня для производства энергии на токосъем. Неполное использование рабочего процесса двухтактного дизельного двигателя для производства энергии на токосъем является причиной низкого кпд. Кроме того, от перегрева обмоток до температуры 500-600°C их магнитные свойства снижаются, что также понижает кпд двигателя.However, the known device has the following disadvantages. When the device is operating, the movement of one piston is used to excite a magnetic field in another. This leads to the loss of the working process of the first piston to produce energy for current collection. Incomplete use of a two-stroke diesel engine workflow to generate energy for current collection is the cause of low efficiency. In addition, from overheating of the windings to a temperature of 500-600 ° C, their magnetic properties are reduced, which also reduces the efficiency of the motor.

Известен свободнопоршневой двигатель по А. Св. СССР №1733650 СССР, МКИ 5 F02B 71/04, опубл. 15.05.92 г, состоящий из дизельного двигателя внутреннего сгорания, линейного генератора, системы подачи топлива и системы охлаждения.Known free piston engine according to A. St. USSR No. 1733650 of the USSR, MKI 5 F02B 71/04, publ. 05/15/92 g, consisting of a diesel internal combustion engine, a linear generator, a fuel supply system and a cooling system.

Этот двигатель содержит цилиндр с выпускными клапанами в торцевых частях двигателя и продувочным окном в центральной части двигателя. Внутри гильзы расположен поршень со штоком.This engine comprises a cylinder with exhaust valves in the end parts of the engine and a purge window in the central part of the engine. Inside the sleeve is a piston with a rod.

Генератор состоит из статора, якоря, системы возбуждения и системы съема нагрузки. Статор выполнен в виде обмоток, закрепленных на внешней поверхности цилиндра. Якорь представляет собой обмотку, уложенную внутри поршня. Система возбуждения выполнена из щеток и проводов возбуждения. Щетки расположены внутри поршня. Они являются первой частью скользящего контакта системы возбуждения с обмоткой якоря. Второй частью скользящего контакта является пластина приема тока возбуждения, расположенная на обмотке якоря. Пластина соединена с выводами обмотки якоря. Провода подвода возбуждения расположены в штоке.The generator consists of a stator, an armature, an excitation system and a load lifting system. The stator is made in the form of windings mounted on the outer surface of the cylinder. An anchor is a winding laid inside a piston. The excitation system is made of brushes and excitation wires. Brushes are located inside the piston. They are the first part of the sliding contact of the excitation system with the armature winding. The second part of the sliding contact is the excitation current receiving plate located on the armature winding. The plate is connected to the terminals of the armature winding. The excitation supply wires are located in the stock.

Система подачи топлива включает в себя две форсунки, расположенные в оппозитных частях цилиндра. Система охлаждения состоит из двух водяных форсунок, также расположенных в оппозитных частях цилиндра.The fuel supply system includes two nozzles located in the opposed parts of the cylinder. The cooling system consists of two water nozzles, also located in the opposite parts of the cylinder.

Преобразование энергии осуществляется так же, как в вышеприведенном двигателе и состоит из двух циклов: первый цикл - преобразование энергии из химической энергии топлива в механическую энергию движения поршней, второй - механическая энергия движения поршней преобразуется в электрическую энергию. Первый цикл представляет собой рабочий процесс двухтактного дизельного двигателя. Второй цикл, в отличие от вышеприведенного двигателя, состоит из одного этапа и представляет собой рабочий процесс линейного генератора с непосредственным возбуждением. Исключение одного этапа достигается благодаря системе непосредственного возбуждения, провода которой проходят через шток.The energy conversion is carried out in the same way as in the above engine and consists of two cycles: the first cycle is the conversion of energy from the chemical energy of the fuel into the mechanical energy of the movement of the pistons, the second - the mechanical energy of the movement of the pistons is converted into electrical energy. The first cycle is a two-stroke diesel engine workflow. The second cycle, unlike the above engine, consists of one stage and represents the working process of a linear generator with direct excitation. The exception of one stage is achieved thanks to the direct excitation system, the wires of which pass through the rod.

Принцип работы системы охлаждения состоит в том, что при достижении определенной (600-800°C) температуры отработанных газов через специальные водяные форсунки в камеру сгорания подается охлаждающая жидкость, которая, испаряясь и смешиваясь с отработанными газами, образует охлаждающую среду, которая охлаждает камеру сгорания. Система охлаждения обеспечивает снижение температуры отработанных газов до 100-200°C. Но температура охлажденных отработанных газов все-таки ниже, чем температура поршня и обмотки якоря, т.к. сначала охлаждаются отработанные газы, а затем они отбирают излишек теплоты у поршня и обмотки. Из-за этого температура поршня и обмоток снижается только до 250-300°C.The principle of operation of the cooling system is that when a certain temperature of the exhaust gases is reached (600-800 ° C) through a special water nozzle, a coolant is fed into the combustion chamber, which, evaporating and mixing with the exhaust gases, forms a cooling medium that cools the combustion chamber . The cooling system reduces the temperature of the exhaust gases to 100-200 ° C. But the temperature of the cooled exhaust gases is still lower than the temperature of the piston and armature winding, because first, the exhaust gases are cooled, and then they remove the excess heat from the piston and winding. Because of this, the temperature of the piston and windings decreases only to 250-300 ° C.

Достоинством этого двигателя является повышение кпд за счет полного использования рабочего процесса двухтактного двигателя для производства электроэнергии на токосъем. Кроме того, кпд повышается за счет снижения потерь магнитного поля благодаря уменьшению температуры обмоток (в частности обмотки якоря).The advantage of this engine is an increase in efficiency due to the full use of the working process of a two-stroke engine for the production of electricity for current collection. In addition, the efficiency is increased by reducing the magnetic field loss due to a decrease in the temperature of the windings (in particular the armature windings).

Однако известное устройство имеет следующие недостатки. Отсутствие непосредственною контакта охлаждающей среды с обмоткой якоря, расположенной внутри поршня, приводит к недостаточному охлаждению обмотки. Температура обмотки снижается только до 250-300°C. При этом потери электромагнитного поля на медных обмотках на 50% больше, чем потери электромагнитного поля при температуре в 20°С.However, the known device has the following disadvantages. The lack of direct contact of the cooling medium with the armature winding located inside the piston leads to insufficient cooling of the winding. The temperature of the winding is reduced only to 250-300 ° C. In this case, the loss of the electromagnetic field on copper windings is 50% greater than the loss of the electromagnetic field at a temperature of 20 ° C.

Кроме того, подача охлаждающей жидкости в камеру сгорания приводит к резким перепадам температуры, а, как следствие, к колебанию магнитного поля и силы вырабатываемого тока, что также влияет на снижение кпд.In addition, the supply of coolant to the combustion chamber leads to sharp changes in temperature, and, as a result, to fluctuations in the magnetic field and the strength of the generated current, which also affects the reduction of efficiency.

Известен свободнопоршневой двигатель по патенту РФ №2186231, МПК F02B 71/04, опубл. 27.02.2002 г., прототип.Known free piston engine according to the patent of Russian Federation No. 2186231, IPC F02B 71/04, publ. 02/27/2002, the prototype.

Этот двигатель, содержит дизельный двигатель внутреннего _ сгорания, выполненный из цилиндра с форсунками, внутри которого расположен поршень со штоком, линейный генератор, выполненный из обмоток статора, расположенных на цилиндре, из обмотки якоря, расположенной на поршне и контактирующей с системой возбуждения, состоящей из щеток с проводами подвода возбуждения, систему съема нагрузки и систему охлаждения, в него дополнительно введены два отсекательных кольца системы охлаждения, закрепленных на штоке, и охлаждающие трубки, соединенные с внутрипоршневой камерой, при этом обмотка якоря расположена на штоке поршня, каждое отсекательное кольцо установлено между обмоткой и торцевыми частями поршня, а щетки установлены в теле цилиндра.This engine contains a diesel internal combustion engine _ made of a cylinder with nozzles, inside which a piston with a rod is located, a linear generator made of stator windings located on the cylinder, from an armature winding located on the piston and in contact with an excitation system consisting of brushes with wires for supplying excitation, a load-lifting system and a cooling system, two additional shut-off rings of the cooling system fixed to the stem are additionally introduced into it, and cooling tubes are connected e with an internal piston chamber, while the armature winding is located on the piston rod, each cut-off ring is installed between the winding and the end parts of the piston, and the brushes are installed in the cylinder body.

Недостатки невысокий КПД из-за отсутствия системы своевременного открывания и закрывания клапанов и низкая надежность из-за применения обмоток и токосъемников во взрывоопасной среде: парах масло с топливом. Кроме того, на проработана система запуска ГТД.Disadvantages: low efficiency due to the lack of a system for timely opening and closing of valves and low reliability due to the use of windings and current collectors in explosive atmospheres: oil and fuel vapors. In addition, the GTE launch system has been developed.

Задача, стоящая перед изобретателями, заключалась в разработке свободнопоршневого двигателя, с высоким кпд и надежности двигателя.The challenge facing the inventors was to develop a free-piston engine with high efficiency and engine reliability.

Решение указанных задач достигнуто в четырехцилиндровом свободнопоршневом двигателе, содержащем два корпуса двигателя, четыре цилиндра, внутри которых расположены оппозитно установленные поршневые группы, свечи зажигания, общий входной коллектор, индивидуальные входные коллекторы, общий выхлопной коллектор выхлопных газов, индивидуальные выхлопные коллекторы, форсунку, свечи и систему управления с блоком управления, тем, что согласно изобретению топливная форсунка установлена в общем входном коллекторе, поршневые группы выполнены в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим корпусом, в котором радиально установлены постоянные магниты, вне корпусов двигателя установлена общая обмотка возбуждения. Система управления содержит блок управления и датчики давления, установленные на всех цилиндрах, при этом блок управления электрическими связями соединен с датчиками давления и свечами зажигания. Система управления может содержать блок управления и датчики положения поршней, установленные на всех цилиндрах, при этом блок управления электрическими связями соединен с датчиками положения поршней.The solution to these problems was achieved in a four-cylinder free-piston engine containing two engine bodies, four cylinders, inside of which opposed piston groups, spark plugs, a common intake manifold, individual intake manifolds, a common exhaust manifold, individual exhaust manifolds, nozzle, spark plugs and a control system with a control unit, in accordance with the invention that a fuel injector is installed in a common intake manifold, piston groups are made in the form of a single unit with two ends and a cylindrical body in which the permanent magnets are radially mounted, a common field winding is installed outside the motor bodies. The control system includes a control unit and pressure sensors installed on all cylinders, while the control unit for electrical communications is connected to pressure sensors and spark plugs. The control system may include a control unit and piston position sensors mounted on all cylinders, while the electrical communications control unit is connected to piston position sensors.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1…4. где:The invention is illustrated in figure 1 ... 4. Where:

- на фиг.1 представлена схема двигателя,- figure 1 presents a diagram of the engine,

- на фиг.2 приведена схема одного блока,- figure 2 shows a diagram of one block,

- на фиг.3 приведен разрез А-А,- figure 3 shows a section aa,

- на фиг.4 приведен цилиндр в разрезе.- figure 4 shows the cylinder in section.

Свободнопоршневой двигатель (фиг.4) содержит два блока 1 каждый из которых содержит корпус двигателя 2, два оппозитно установленных цилиндра 3 и поршневую группу 4. При этом поршневая группа 4 выполнена в виде единого узла с двумя торцами 5 и 6 и цилиндрическим пустотелым корпусом 7 в средней части которого радиально установлены постоянные магниты 8.Free piston engine (figure 4) contains two blocks 1 each of which contains the engine casing 2, two opposed cylinders 3 and piston group 4. Moreover, the piston group 4 is made in the form of a single unit with two ends 5 and 6 and a cylindrical hollow body 7 in the middle part of which there are radially mounted permanent magnets 8.

Корпус двигателя 2 выполнен с образованием зазора 9 между ним и цилиндрическим корпусом 7 и магнито-прозрачным (титан, нержавеющая сталь полимер, композиционный материал). Корпус двигателя 2 соединен с цилиндрами 3 фланцами 10. а вне корпусов двигателя 2 установлена общая обмотка возбуждения 11. Обмотка возбуждения 11 и постоянные магниты 8 образуют линейный электрогенератор. Полость 12 внутри цилиндрического корпуса 7 соединена отверстием 13 с зазором 9 между корпусами 2 и 7. (фиг.2 и 3). С обеих сторон поршневая группа 4 имеет компрессионные и маслосьемные кольца, соответственно 14 и 15.The motor housing 2 is made with the formation of a gap 9 between it and the cylindrical housing 7 and magnetically transparent (titanium, stainless steel, polymer, composite material). The motor housing 2 is connected to the cylinders 3 by the flanges 10. and outside the engine housings 2 there is a common field winding 11. The field winding 11 and the permanent magnets 8 form a linear electric generator. The cavity 12 inside the cylindrical body 7 is connected by an opening 13 with a gap 9 between the bodies 2 and 7. (FIGS. 2 and 3). On both sides of the piston group 4 has compression and oil ring, respectively 14 and 15.

Кроме того, двигатель содержит общий впускной коллектор 16 и индивидуальные впускные коллекторы 17, а также общий выхлопной коллектор 18 и индивидуальные выхлопные коллекторы 19. В общем впускном коллекторе 16 установлена топливная форсунка 20. Во всех индивидуальных впускных коллекторах 17 установлены впускные клапаны 21 с приводом 22. В индивидуальных выхлопных коллекторах 19 установлены управляемые выпускные клапаны 23 с приводами 24. В каждом цилиндре 3 имеется электросвеча 25.In addition, the engine comprises a common intake manifold 16 and individual intake manifolds 17, as well as a common exhaust manifold 18 and individual exhaust manifolds 19. A fuel injector 20 is installed in the common intake manifold 16. Intake valves 21 with an actuator 22 are installed in all individual intake manifolds 17. . In the individual exhaust manifolds 19 are installed controlled exhaust valves 23 with actuators 24. In each cylinder 3 there is an electric candle 25.

Двигатель может содержать блок управления 26, а в каждом цилиндре 3 установлен датчик давления 27, соединенный электрической связью 28 с блоком управления 26. Двигатель может содержать датчик положения поршней 29.The engine may comprise a control unit 26, and a pressure sensor 27 is installed in each cylinder 3 and is connected by electrical connection 28 to the control unit 26. The engine may include a piston position sensor 29.

Общая обмотка возбуждения 11 соединена электрическими проводами 30 с коммутатором 31. Коммутатор 31 электрическими проводами 30 соединен с аккумулятором 32 и электродвигателем 33.The common field winding 11 is connected by electrical wires 30 to a switch 31. Switch 31 by electrical wires 30 is connected to a battery 32 and an electric motor 33.

На корпусе двигателя 2 выполнено заправочное отверстие 34, соединенное с проводом 35, содержащим кран 36 и маслобак 37. (фиг.2).On the motor housing 2, a filling hole 34 is made, connected to a wire 35 containing a crane 36 and an oil tank 37. (Fig. 2).

Топливная система двигателя содержит топливный бак 38. к которому присоединен топливопровод 39, содержащий топливный насос 40 соединенный с топливной форсункой 20.The engine fuel system comprises a fuel tank 38. to which a fuel line 39 is connected, comprising a fuel pump 40 connected to a fuel injector 20.

Цилиндры 3 могут быть оборудованы ребрами 41 для воздушного охлаждения, (фиг 4).The cylinders 3 can be equipped with ribs 41 for air cooling, (Fig 4).

Работа свободнопоршневого двигателя (фиг.1…4) осуществляется следующим образом.The operation of the free piston engine (figure 1 ... 4) is as follows.

Для запуска двигателя напряжение с аккумулятора 32 через коммутатор 31 подается общую обмотку возбуждения 11. В этом случае линейный электрогенератор работает как двигатель. Одновременно блок управления 26 включает топливный насос 40 и топливо из топливного бака 38 подается в форсунки 20. Потом открывают впускной клапан 21 одного из цилиндров 3 подачей сигнала с блока управления 26 на привод 22-й топливо-воздушная смесь поступает в полость одного из цилиндров 3. При работе свободнопоршневого двигателя (фиг.1…4) каждый ход поршневой группы 4 является рабочим ходом для одного из цилиндров 3, в то время, как для противоположной части этот ход является процессом сжатия. При достижении необходимой степени сжатий фиксируемой датчиком давления 27 блок и/или датчиком положения поршня 29 управления 26 подает напряжение на электросвечу 25. Поршневая группа 4 совершает рабочий ход. Потом открывают выпускной клапан 23 подачей команды с блока управления 26 на привод 24. Происходит выхлоп.To start the engine, the voltage from the battery 32 is supplied through the switch 31 to a common field winding 11. In this case, the linear generator operates as a motor. At the same time, the control unit 26 includes a fuel pump 40 and fuel from the fuel tank 38 is supplied to the nozzles 20. Then, the inlet valve 21 of one of the cylinders 3 is opened by supplying a signal from the control unit 26 to the drive. The 22nd air-fuel mixture enters the cavity of one of the cylinders 3 When the free piston engine (Fig. 1 ... 4), each stroke of the piston group 4 is a working stroke for one of the cylinders 3, while for the opposite part this stroke is a compression process. Upon reaching the required degree of compression fixed by the pressure sensor 27, the block and / or the position sensor of the piston 29 of the control 26 supplies voltage to the electric candle 25. The piston group 4 makes a working stroke. Then open the exhaust valve 23 by command from the control unit 26 to the actuator 24. An exhaust occurs.

Потом аналогичный цикл повторяется в другом цилиндре 3.Then a similar cycle is repeated in another cylinder 3.

Температура поршневой группы 4, из-за его контакта с горячими отработанными газами, составит на максимальном режиме не более 500-600°C.The temperature of the piston group 4, due to its contact with hot exhaust gases, will be at the maximum mode no more than 500-600 ° C.

При остановке двигателя вновь происходит переключение линейного генератора в режим двигателя и отключают подачу топлива, (не показано). При этом, для создания противодействия движению поршня, ток остановки, подаваемый на линейный электрогенератор может обеспечить движение поршневой группы 4 в направлении, обратном настоящему направлению движения поршневой группы 4 для осуществления экстренного торможения.When the engine stops, the linear generator switches back to engine mode and the fuel supply is turned off (not shown). In this case, in order to counter the movement of the piston, the stop current supplied to the linear generator can provide movement of the piston group 4 in the direction opposite to the actual direction of movement of the piston group 4 for emergency braking.

Т.к. в процессе работы свободнопоршневого двигателя температура в обмотке возбуждения 11 линейного электрогенератора, которая находятся вне цилиндров 3, составляет примерно +10 - +20°C, то потери магнитного поля в медных обмотках на нагрев уменьшаются, по сравнению с потерями магнитного поля в прототипе, на 30-50%. Снижение потерь приводит к повышению КПД свободнопоршневого двигателя. Отсутствие токосъемников приводит к повышению пожаробезопасности работы, а отсутствие обмоток в зоне высоких температур повышает надежность двигателя.Because during the operation of the free piston engine, the temperature in the field winding 11 of the linear electric generator, which is located outside the cylinders 3, is approximately +10 - + 20 ° C, then the magnetic field loss in the copper windings for heating is reduced, compared to the magnetic field losses in the prototype, 30-50%. Reducing losses leads to increased efficiency of the free piston engine. The absence of current collectors leads to increased fire safety, and the absence of windings in the high temperature zone increases the reliability of the engine.

Надежная система смазки позволяет увеличить ресурс работы двигателя до капитального ремонта, уменьшить износ трущихся частей и предотвратить перегрев.A reliable lubrication system allows you to increase the life of the engine before overhaul, reduce wear of the rubbing parts and prevent overheating.

Электронная система управления позволяет полностью автоматизировать процесс зажигания и открывания и закрывания спускных и выпускных клапанов и корректировать их открытие и закрытие в зависимости от режима работы двигателя.The electronic control system allows you to fully automate the process of ignition and opening and closing the drain and exhaust valves and adjust their opening and closing, depending on the engine operating mode.

Улучшается экологичность работы двигателя, так как транспортное средство в густонаселенных районах может передвигаться с выключенный свободнопоршневым двигателем на аккумуляторе.The environmental performance of the engine improves, since the vehicle in densely populated areas can move with the free-piston engine off on the battery.

Применение датчиков давления и положения поршней на обеих цилиндрах позволяет не только своевременно открывать и закрывать впускные и выпускные клапаны и подавать напряжение на электросвечи, но и контролировать аварийную ситуацию и при необходимости автоматически выключить двигатель.The use of pressure sensors and piston positions on both cylinders allows not only to timely open and close the intake and exhaust valves and apply voltage to electric candles, but also to control the emergency situation and, if necessary, automatically turn off the engine.

Расширить номенклатуру производства двигателей с одним или двумя и более блоками.To expand the range of production of engines with one or two or more blocks.

Claims (3)

1. Четырехцилиндровый свободнопоршневой двигатель, содержащий два корпуса двигателя, четыре цилиндра, внутри которых расположены оппозитно установленные поршневые группы, свечи зажигания, общий входной коллектор, индивидуальные входные коллекторы, общий выхлопной коллектор, индивидуальные выхлопные коллекторы, свечи, форсунку и систему управления с блоком управления, отличающийся тем, что поршневые группы выполнены в виде единого узла с двумя торцами и цилиндрическим корпусом, в котором радиально установлены постоянные магниты, вне корпусов двигателя установлена общая обмотка возбуждения.1. A four-cylinder free-piston engine containing two engine housings, four cylinders, inside of which are opposed piston groups, spark plugs, a common intake manifold, individual input manifolds, a common exhaust manifold, individual exhaust manifolds, spark plugs, a nozzle and a control system with a control unit characterized in that the piston groups are made in the form of a single unit with two ends and a cylindrical body in which permanent magnets are radially mounted, outside to engine outlets installed a common field winding. 2. Свободнопоршневой двигатель по п.1, отличающийся тем, что система управления содержит блок управления и датчики давления, установленные на всех цилиндрах, при этом блок управления электрическими связями соединен с датчиками давления и свечами зажигания.2. The free piston engine according to claim 1, characterized in that the control system includes a control unit and pressure sensors installed on all cylinders, while the control unit for electrical connections is connected to pressure sensors and spark plugs. 3. Свободнопоршневой двигатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что система управления содержит блок управления и датчики положения поршней, установленные на всех цилиндрах, при этом блок управления электрическими связями соединен с датчиками положения поршней. 3. The free piston engine according to claim 1 or 2, characterized in that the control system comprises a control unit and piston position sensors mounted on all cylinders, while the electrical control unit is connected to the piston position sensors.
RU2012150602/06A 2012-11-26 2012-11-26 Four-cylinder plunger-free engine RU2503836C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012150602/06A RU2503836C1 (en) 2012-11-26 2012-11-26 Four-cylinder plunger-free engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012150602/06A RU2503836C1 (en) 2012-11-26 2012-11-26 Four-cylinder plunger-free engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2503836C1 true RU2503836C1 (en) 2014-01-10

Family

ID=49884747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012150602/06A RU2503836C1 (en) 2012-11-26 2012-11-26 Four-cylinder plunger-free engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2503836C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3224723A1 (en) * 1982-07-02 1984-01-05 Wolfgang 8501 Oberasbach Täuber Free-piston internal combustion engine with generator
US4532451A (en) * 1982-12-28 1985-07-30 Murata Manufacturing Co., Ltd. Terminals and mounting for piezoelectric resonators
RU2186231C2 (en) * 2000-03-06 2002-07-27 Дальневосточный государственный университет путей сообщения Free-piston engine
RU2265946C2 (en) * 2002-12-05 2005-12-10 Ческидов Николай Семенович Independent alternating-current magnetoelectric station for mobile and immobile objects
RU112947U1 (en) * 2011-06-29 2012-01-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" ELECTRIC AC GENERATOR

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3224723A1 (en) * 1982-07-02 1984-01-05 Wolfgang 8501 Oberasbach Täuber Free-piston internal combustion engine with generator
US4532451A (en) * 1982-12-28 1985-07-30 Murata Manufacturing Co., Ltd. Terminals and mounting for piezoelectric resonators
RU2186231C2 (en) * 2000-03-06 2002-07-27 Дальневосточный государственный университет путей сообщения Free-piston engine
RU2265946C2 (en) * 2002-12-05 2005-12-10 Ческидов Николай Семенович Independent alternating-current magnetoelectric station for mobile and immobile objects
RU112947U1 (en) * 2011-06-29 2012-01-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" ELECTRIC AC GENERATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2500905C1 (en) Free-piston engine
US8800527B2 (en) Method and apparatus for providing adaptive swirl injection and ignition
KR20010020289A (en) Internal combustion engine
JP3607909B2 (en) Improvement of free piston engine
RU143160U1 (en) LINEAR DC GENERATOR WITH DRIVE FROM FREE PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2186231C2 (en) Free-piston engine
CN102434277A (en) Internal-combustion permanent-magnet linear power generation device
KR960008774B1 (en) Power aggregate
CN102356213A (en) Stationary block rotary engine/generator
RU2342546C2 (en) Electric generator based on piston-free engine with remote combustion chamber
US20120255434A1 (en) Piston
RU2500906C1 (en) Free-piston engine
RU2503836C1 (en) Four-cylinder plunger-free engine
RU2508459C1 (en) Plunger-free engine
RU2511799C1 (en) Free-piston engine
RU2516767C1 (en) Plunger-free four-cylinder engine
RU2514970C1 (en) Plunger-free four-cylinder engine
RU112537U1 (en) ELECTRIC AC GENERATOR
RU2522253C1 (en) Eight-cylinder plunger-free engine
RU2517956C1 (en) Plunger-free engine
RU2411379C2 (en) Linear electric hydrodynamic internal combustion engine by va kushchenko
RU2513076C1 (en) Plunger-free engine
RU2503837C1 (en) Plunger-free engine
RU2503834C1 (en) Plunger-free engine
RU2516768C1 (en) Plunger-free four-cylinder engine